Flanged connection for heat exchanger

Description

Field of the Invention

[0001] The present invention relates to a connection for an inlet or outlet of a heat exchanger, and more particularly to a flanged connection for an inlet or outlet of a heat exchanger.

Background of the Invention

[0002] Low profile heat exchangers typically use inlet and outlet fittings that are attached to openings in the top plate of the heat exchanger. The inlet and outlet fittings are often elbow-type fittings. A disadvantage with this type of fitting is that it creates a pressure drop thereby reducing heat exchanger performance. Another disadvantage is that the fittings are often machined from aluminum. This type of fitting is costly to manufacture and must be secured to the heat exchanger, for example using brazing, which introduces an additional manufacturing step thereby increasing the cost and complexity of manufacturing the heat exchanger.

[0003] Stacked plate type heat exchangers are comprised of a number of plates forming integral header tanks. This type of heat exchanger typically uses inlet and outlet fittings that are attached to one end of each tank. In conventional designs, the location of inlet and outlet fittings may impose restrictions on the use and design of this type of heat exchanger. Further, the installation of inlet and outlet fittings may require additional manufacturing steps that may be costly and time consuming.
JP 2274373 (Zexel Corp) discloses a laminated heat exchanger that is alternately laminated with heat exchange elements and corrugated fins. The heat exchanger has inlet/outlet parts in the heat exchange elements at both the side ends. The inlet/outlet parts have insertion holes, which are formed by projecting one end of a tank of the heat exchange elements, and are opened to a circular shape, groove parts on the inner side and projected upward and downward by notching these parts. Holders having hooks are inserted into the front ends of the refrigerant inlet/outlet pipes. An engaging hole of the hook fits onto the projecting part to fix and hold the pipe to the inlet/outlet part without using jigs. The assembly is brazed in the furnace. The holding means act as reinforcing members after the brazing.

[0004] Accordingly, there is a need for an inlet or outlet connection for a heat exchanger which is robust, efficient and economic to manufacture.

Summary

[0005] The present invention is defined in the attached independent claim(s). Further, preferred features may be found in the sub claims appended thereto.

[0006] The present invention provides a flanged connection for an inlet or outlet of a heat exchanger, for example a low profile heat exchanger or stacked plate type heat exchanger. According to one example of the present invention, there is provided a heat exchanger having a plate pair including first and second plates each having an outward depression extending to a peripheral edge thereof, the first and second plates defining a fluid channel therebetween and secured to one another with the outward depressions defining a flow opening in communication with the fluid channel. The first plate includes an integral semi-annular first plate flange portion formed about a periphery of the first plate outward depression at a peripheral edge of the first plate and the second plate includes an integral semi-annular second plate flange portion formed about a periphery of the second plate outward depression at a peripheral edge of the second plate, the semi-annular first and second plate flange portions collectively providing an outer flange extending substantially around a periphery of the flow opening. The heat exchanger includes a tubular fitting with a first end and an outer surface having an annular flange thereon spaced apart from the first end, the tubular fitting being secured to the plate pair with the first end received within the flow opening and the annular flange abutting against the outer flange.

[0007] According to another example embodiment, there is provided a heat exchanger with a pair of substantially planar first and second plates each having a peripheral edge portion surrounding a central portion, the plates being sealably joined about the peripheral edge portions thereof and defining a fluid channel between the central portions thereof, the first and second plates each including an outward depression extending to an edge thereof, the outward depressions cooperating to form a flow opening communicating with the fluid channel and extending through the peripheral edge portions of the first and second plates. The first plate includes a semi-annular first plate flange portion formed about a periphery of the first plate outward depression at the peripheral edge portion of the first plate and the second plate including a semi-annular second plate flange portion formed about a periphery of the second plate outward depression at the peripheral edge portion of the second plate, the first plate flange portion and second plate flange portion jointly forming an outer flange extending substantially around a periphery of the flow opening, the outer flange having a substantially planar surface facing away from the flow opening. The heat exchanger also includes a tubular fitting having a body portion with a first end and an annular flange on an outer surface of the body portion spaced apart from the first end, the tubular fitting being secured to the plate pair with the first end received within the flow opening and the annular flange abutting against the substantially planar surface of the outer flange.

[0008] According to a further example, there is provided a method for forming a heat exchanger, including: providing a pair of substantially planar plates; forming in each of the plates an outward depression extending to a peripheral edge thereof from a location spaced inward from the peripheral edge thereof; forming a semi-annular flange portion on each of the plates about a periphery of the outward depression at the peripheral edge of the plate; arranging the plates together to define a fluid channel therebetween with the outward depressions defining a flow opening in communication with the fluid channel and with the semi-annular flange portions collectively forming an outer flange substantially about a periphery of the flow opening; providing a tubular fitting with a first end and an outer surface having an annular flange thereon spaced apart from the first end , and inserting the first end within the flow opening until the annular flange abuts against the outer flange; and securing the plates and the tubular fitting together.

[0009] Other aspects and features of the present invention will become apparent to those ordinarily skilled in the art upon review of the following description of specific embodiments of the invention in conjunction with the accompanying figures.

Brief Description of the Drawings

[0010] Reference will now be made to the accompanying drawings which show, by way of example, embodiments of the present invention, and in which:

[0011] Figure 1 is a perspective view of one embodiment of a low profile heat exchanger according to the present invention;

[0012] Figure 2 is a perspective exploded view of one embodiment of a flanged connection according to the present invention;

[0013] Figure 3 is a sectional exploded view showing the flanged connection of Figure 2 and a tubular fitting for insertion therein;

[0014] Figure 4 is a sectional view showing the flanged connection of Figure 3 having the tubular fitting inserted therein;

[0015] Figure 5 is an end view of the flanged connection of Figure 3 taken in the direction indicated by the arrow 5;

[0016] Figure 6 is an end view of the flanged connection of Figure 4 taken in the direction indicated by the arrow 6 showing the tubular fitting secured to the flanged connection;

[0017] Figure 7 is an end view of one embodiment of a stacked plate heat exchanger according to the present invention; and

[0018] Figure 8 is front view of the heat exchanger of Figure 7.

[0019] Similar references are used in different figures to denote similar components.

Detailed Description of the Drawings

[0020] Reference is first made to Figure 1, which shows an example of a low profile heat exchanger 10 to which example embodiments may be applied. The heat exchanger 10 includes a substantially planar first or upper plate 42 and substantially planar second or lower plate 44 defining an internal fluid flow channel therebetween. In the shown embodiment, the fluid flow channel (illustrated by dashed line 12 in Figure 1) is defined by cooperating serpentine grooves 22 formed in the upper and lower plates 42 and 44. The fluid flow channel 12 extends between fluid flow openings 58, 60 that are located at a peripheral edge of the heat exchanger 10 and which function as a fluid inlet and a fluid outlet to the fluid flow channel 12 for a heat exchanger fluid. Although shown as serpentine in the Figures, the fluid flow channel 12 defined by the plates 42, 44 may take other configurations - for example, among other things, the fluid flow channel could be a rectangular chamber having internal flow circuiting baffles or turbulizing structures. Although not shown, in some embodiments an air side fin plate having a plurality of spaced apart fins may be attached to an external surface of the first and/or second plates 42, 44.

[0021] As shown in Figure 2 to 4, a tubular fitting 70 is secured to each of the flow openings 58, 60 to enable inlet and outlet tubing to be connected to the heat exchanger 10. The connection of the tubular fitting 70 to flow openings 58, 60 will now be described in greater detail. As seen in Figures 1 to 4, the lower plate 44 is formed with spaced apart bosses or outward depressions 50 located at an edge thereof. The outward depressions 50 extend from opposite ends of groove 22 to the edge of the lower plate 44.The upper plate 42 is formed with corresponding spaced apart outward depressions 46 located at an edge thereof. The outward depressions 46 extend from opposite ends of groove 22 to the edge of the upper plate 42. The upper and lower plates 42, 44 are secured to each other, typically along the peripheral edges thereof. In embodiments such as that shown as Figure 1, central portions of the plates 42, 44 that border the grooves 22 are also secured together. The outward depressions 46 of the upper plate 42 are aligned with the outward depressions 50 of the lower plate 44 such that when the plates are secured, the outward depressions 46 and 50 define the spaced apart fluid openings 58, 60, which communicate with opposite ends of the flow channel 22. In example embodiments, the contoured plates 42, 44 are formed though stamping or roll-forming of braze-clad metal, however the plates could alternatively be formed using other methods and/or out of other materials, such as plastic or composite materials.

[0022] In an example embodiment, flow openings 58, 60 have a substantially circular cross-section at the edge of the heat exchanger 10, and as indicated in Figures 2-4, a circular outer flange 61 extends substantially about the periphery of each flow opening 58, 60, providing a substantially planar bonding surface around the periphery of each flow opening 58, 60. In the embodiment of Figures 2-4, each circular flange 61 is formed by half flange portions 62 and 66 (e.g. semi-annular or semi-circular flange portions) that are integrally formed with the first and second plates 42, 44 at the edges thereof about the periphery of outward depressions 46, 50. When the upper and lower plates 42 and 44 are secured to each other, the half flange portions 62, 66 form annular flanges 61 extending around an edge of the openings 58, 60. Although the flow openings 58 and 60 and annular flanges 61 are shown as circular in the figures, such openings and the surrounding annular flanges may be non-circular in alternative configurations. For example, the flow openings 58, 60 could be elliptical or oval, or have multiple sides such as hexagonal or pentagonal, for example, and the surrounding flanges 61 have a corresponding configuration. Thus, the annular flange 61 is not restricted to a "circular" configuration but can take other configurations as required to surround the corresponding opening 58, 60. In the shown embodiment, the half flange portions 62, 66 include trailing edges 69; however in other embodiments the trailing edges 69 may not be present. The semi-annular flange portions 62 and 66 are, in some example embodiments, formed from portions of the plates 42 and 44 that have been bent outwards so that the flange portions 62 and 66 are substantially perpendicular to the remainder of the plates 42, 44, respectively.

[0023] Tubular fittings 70 are partially received in and secured within the openings 58, 60. Each tubular fitting 70 includes a body 72 having an outer surface 74. A first annular ring or flange 76 extends around the outer surface 74. The first annular flange 76 is inset from a first end 82 of the tubular fitting 70 and extends radially outward therefrom. The body 72 includes an inner portion 83, adjacent the first end 82 and an outer portion 84. The inner portion 83 is disposed within the opening 58, 60, with the first annular flange 76 abutting against the outer flange 61. The tubular fitting 70 may be brazed or otherwise secured such that a sealed connection between the first annular flange 76 and flange 61 is formed about the circumference of opening 58, 60.

[0024] As shown in Figure 5 and 6, the flange 61 provides a flat annulus 67 for securely mounting the tubular fittings 70. When a tubular fitting 70 is received in the openings 58, 60, its outer flange 76 abuts the flange 61 in the area defined by the flat annulus 67 and may, in some applications, allow a reduction in or elimination of the problems associated with braze voids. In an example embodiment, the outer flange 61 has a larger outer diameter than fitting flange 76 such that flange 61 extends further radially outward than flange 76. In other example embodiments, flange 61 is less than or the same size as flange 76.

[0025] Referring again to Figure 3, a further annular flange 86 spaced apart from first flange 76 is provided around the outer surface 74 of the body 72 in the outer portion 84 of the tubular fitting 70. The further flange 86 acts as a barb or nipple to allow hoses, tubing, or other flexible conduit, such as fuel or coolant lines, to be attached to the tubular fitting 70 for the delivery/removal of fluid to/from the heat exchanger 10. A hose (not shown) may be slipped over the flange 86 and secured thereto using a hose clamp (not shown) or other suitable fastener.

[0026] In the shown embodiment, openings 58, 60 are generally circular and the body 72 of the tubular fitting 70 is generally cylindrical. In some embodiment, the body 72 has an outer diameter substantially the same as the diameter of the openings 58, 60. The openings 58, 60 may in some embodiments be non-circular, such as elliptical or oval or multi-sided for example, with the body 72 having a corresponding mating shape.

[0027] The outer portion 84 of the tubular fittings 70 may be implemented in a variety of ways depending on the type of connections that are contemplated for a particular application. For example, in some embodiments rather than having a flange 86 for connecting to a hose, the tubular fitting 70 may include an internally threaded surface adapted to receive an externally threaded connector, plug or conduit. Thus, a threaded connector or plug with a temperature sensor or other measuring device therein could be threaded into the fitting 70 for measurement of a desired characteristic of the fluid flowing within the heat exchanger. In other embodiments, the tubular fitting 70 may have an externally threaded portion to receive an internally threaded connector, plug or conduit. In other embodiments, the outer portion 84 the tubular fitting 70 has a reduced diameter internal cylindrical surface for receiving an insert with a friction fit. Alternatively, outer portion 84 may have a grove for a crimp connection. A quick connect configuration could also be provided on outer portion 84.

[0028] In some embodiments, the upper and lower plates 42, 44 are secured to each other using brazing, and the tubular fitting 70 is secured with its flange 76 against the flange 61 using brazing. However, in other embodiments welding, thermal adhesive or other suitable means may be used.

[0029] The flanged connection described above may be used to provide any number of the inlets and/or outlets of a heat exchanger. Further, although the inlet and outlet- connections in the shown embodiments are located on a common side of the heat exchanger 10, it will be appreciated that a different arrangement or configuration of the inlet and outlet connections are possible, and that the connections may be located on any edge of the heat exchanger 10. For example, in some embodiments the connections may be located on opposite sides of the heat exchanger or on adjacent corners. In some embodiments, only one of the inlet or outlet fitting may use the presently described connection.

[0030] Although the flanged connection has been described above in combination with a low profile heat exchanger formed from a single pair of plates, the flanged connection could also be applied to a stacked-plate type of heat exchanger. For example, with references to Figures 7 and 8, an example embodiment of a multiple stacked plate heat exchanger 100 will be described. The heat exchanger 100 comprises a plurality of stacked heat exchanger plate pairs 102 each defining an internal flow channel and having raised or enlarged portions at the opposite ends thereof to form inlet and outlet header tanks 104, 106 respectively. Each plate pair 102 is formed of a pair of facing dished plate members 105 fixed along their peripheral edges and provided with enlarged portions 108, 110 at the opposite ends of the heat exchanger having openings (not shown) therein. The enlarged portions 108, 110 combine to form the inlet and outlet header tanks 104, 106 respectively. The openings in the enlarged portions 108, 110 are axially aligned to provide a vertical flow passage through the header tanks. The plate pairs 102 may be spaced apart to form air side inter-plate passages 112 and fins 114 may be located in such passages.

[0031] Included among the plate pairs 102 is a plate pair 120 (shown as the top plate pair in the illustrated example) that includes upper and lower plates 142 and 144 respectively. The upper plate 142 is formed with spaced apart enlarged, outward depressions 146, 148 located at an edge thereof. The lower plate 144 is formed with corresponding spaced apart enlarged, outward depressions 150, 152 located at an edge thereof. The outward depressions 146, 148 of the upper plate 142 are aligned with the outward depressions150, 152 of the lower plate 144 such that when the plates 142, 144 are secured, the upper plate depressions 146 and 148 define with lower plate depressions 150 and 152, respectively, spaced apart fluid flow openings 154, 160 that communicate with an internal flow channel through plate 120 and, respectively, with the header tanks 104, 106.

[0032] Half flange portions 162 and 164 (e.g. semi-circular flange members) integrally formed with the upper plate 142 are provided around the edges of outward depressions 146, 148 of the upper plate 142. Half flange portions 166 and 168 (e.g. semi-circular flange members) integrally formed with the lower plate 144 are provided around the edges of outward depressions 150, 152 of the lower plate 144. When the upper and lower plates 142 and 144 are secured to each other, the half flange portions 162, 164, 166, 168 form annular flanges 161, 163 extending around an edge of the openings 154, 160. Thus, the flow openings of plate pair 120 have a simitar configuration to the flow openings of the plate pair of Figures 1-4. Tubular fittings 70 are secured within the openings 154, 160 with fitting annular flange 76 in abutting relation against the flanges 161, 163 in the manner described above in respect of the plate pairs of Figures 1-4. In addition to being used on the top or bottom plate pair in a stacked plate pair, the flanged connection could also be applied to plate pairs within the stack, as illustrated by connections 170 in Figures 7 and 8.

[0033] Heat exchangers require fluid inlets and outlets for allowing fluid to enter and exit the internal fluid flow passage(s). Embodiments of the present invention provide a connection and connector for heat exchanger inlets and outlets that may be used in many types of heat exchanger designs, including low profile or single plate type heat exchangers and multiple plate or stacked plate type heat exchangers.

[0034] In some example embodiments, the integration of the inlet and outlet fittings into the edge area of the plates of the heat exchanger, simplifies the manufacturing process and lowers cost. Further, the flange connections of the present invention, depending on the particular embodiment and application, may reduce fluid pressure drop and increase heat exchanger performance as a result of the eliminating of 90° bends or elbows at the inlet and outlets. The provision of a flat annulus around the inlet/outlet openings provide a securing surface for the inlet/outlet fittings.

[0035] The presently discussed embodiments are considered to be illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and all changes which come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

Claims

1. A heat exchanger (10) comprising:

a plate pair including first (42) and second (44) plates each having an outward depression (46, 50) extending to a peripheral edge thereof, the first and second plates (42, 44) defining a fluid channel therebetween and secured to one another with the outward depressions (46, 50) defining a flow opening (58) in communication with the fluid channel, the first plate (42) including an integral semi-annular first plate flange portion (62) formed about a periphery of the first plate outward depression (46) at a peripheral edge of the first plate (42) and the second plate (44) including an integral semi-annular second plate flange portion (66) formed about a periphery of the second plate outward depression (50) at a peripheral edge of the second plate (44), the semi-annular first and second plate flange portions (62, 66) collectively providing an outer flange extending substantially around a periphery of the flow opening (58); and

a tubular fitting (70) with a first end (82) and an outer surface (74) having an annular flange (76) thereon spaced apart from the first end (82), the tubular fitting (70) being secured to the plate pair with the first end (82) received within the flow opening (58) and the annular flange (76) abutting against the outer flange.

2. The heat exchanger (10) of claim 1 wherein the first and second plates (42, 44) and the tubular fitting (70) are formed from metal and brazed together.

3. The heat exchanger (10) of claim 1 wherein the first and second plates (42, 44) each have a further outward depression (46, 50) extending to a peripheral edge thereof, the further outward depressions (46, 50) defining a further flow opening (60) in communication with the fluid channel, the first plate (42) including a further integral semi-annular first plate flange portion (62) formed about a periphery of the first plate (42) further outward depression (46) at a peripheral edge of the first plate (42) and the second plate (44) including a further integral semi-annular second plate flange portion (66) formed about a periphery of the second plate (44) further outward depression (46) at a peripheral edge of the second plate (44), the further semi-annular first and second plate flange portions (62, 66) providing a further outer flange extending substantially around a periphery of the further flow opening (60); and
a further tubular fitting (70) with a first end (82) and an outer surface (74) having an annular flange (76) thereon spaced apart from the first end (82), the further tubular fitting (70) being secured to the plate pair with the first end (82) thereof received within the further flow opening (60) and the annular flange (76) thereof abutting against the further outer flange.

4. The heat exchanger (10) of claim 3 wherein the fluid channel is provided through a serpentine groove (22) formed in at least one of the first and second plates (42, 44).

5. The heat exchanger (10) of claim 1 including a plurality of further plate pairs each defining a fluid channel therebetween, the plate pair and further plate pairs being aligned in a plate pair stack (102), the plates of the plate pairs having cooperating openings (108, 110) formed therein for circuiting fluid through the fluid channels.

6. The heat exchanger (10) of claim 1 wherein the first plate flange portion (62) extends substantially perpendicular from a remainder of the first plate (42) and the second plate flange portion (66) extends substantially perpendicular from a remainder of the second plate (44).

7. The heat exchanger (10) of claim 1 wherein the outer flange and the annular flange (76) have cooperating planar annular surfaces.

8. A heat exchanger (10) comprising:

a pair of substantially planar first and second plates (42, 44) each having a peripheral edge portion surrounding a central portion, the plates (42, 44) being sealably joined about the peripheral edge portions thereof and defining a fluid channel between the central portions thereof, the first and second plates (42, 44) each including an outward depression (46, 50) extending to an edge thereof, the outward depressions (46, 50) cooperating to form a flow opening (58) communicating with the fluid channel and extending through the peripheral edge portions of the first and second plates (42, 44), the first plate (42) including a semi-annular first plate flange portion (62) formed about a periphery of the first plate outward depression (46) at the peripheral edge portion of the first plate (42) and the second plate (44) including a semi-annular second plate flange portion (66) formed about a periphery of the second plate outward depression (50) at the peripheral edge portion of the second plate (44), the first plate flange portion (62) and second plate flange portion (66) jointly forming an outer flange extending substantially around a periphery of the flow opening (58), the outer flange having a substantially planar surface facing away from the flow opening (58); and

a tubular fitting (70) having a body portion with a first end (82) and an annular flange (76) on an outer surface (74) of the body portion spaced apart from the first end (82), the tubular fitting (70) being secured to the plate pair with the first end (82) received within the flow opening (58) and the annular flange (76) abutting against the substantially planar surface of the outer flange.

9. The heat exchanger (10) of claim 8 wherein the outer flange extends a greater radial distance than the annular flange (76) of the tubular fitting (70).

10. The heat exchanger (10) of claim 8 wherein the first and second plates (42, 44) each have a further outward depression (46, 50) extending through the peripheral edge portions thereof, the further outward depressions (46, 50) defining a further flow opening (60) in communication with the fluid channel, the first plate (42) including a further semi-annular first plate flange portion (62) formed about a periphery of the first plate (42) further outward depression (46) at the peripheral edge portion of the first plate (42) and the second plate (44) including a further semi-annular second plate flange portion (66) formed about a periphery of the second plate (44) further outward depression (46) at the peripheral edge portion of the second plate (44), the further semi-annular first and second plate flange portions (62, 66) providing a further outer flange extending substantially around a periphery of the further flow opening (60), the further outer flange having a substantially planar surface facing away from the further flow opening (60); and
a further tubular fitting (70) having a body portion with a first end (82) and an annular flange (76) on an outer surface (74) of the body portion spaced apart from the first end (82), the further tubular fitting (70) being secured to the plates pair with the first end (82) thereof received within the further flow opening (60) and the annular flange (76) thereof abutting against the substantially planar surface of the further outer flange.

11. The heat exchanger (10) of claim 10 wherein the fluid channel is provided through a serpentine groove (22) formed in at least one of the first and second plates (42, 44).

12. The heat exchanger (10) of claim 8 including a plurality of further plate pairs each defining a fluid channel therebetween, the pair of first and second plates (42, 44) and further plate pairs being aligned in a plate pair stack (102), the plates of the plate pairs having cooperating openings formed therein for circuiting fluid through the fluid channels.

13. The heat exchanger (10) of claim 8 wherein the first and second plates (42, 44) and the tubular fitting (70) are formed from metal and brazed together.

14. The heat exchanger (10) of claim 8 wherein the first plate flange portion (62) extends substantially perpendicular from a remainder of the first plate (42) and the second plate flange portion (66) extends substantially perpendicular from a remainder of the second plate (44).

15. A method for forming a heat exchanger (10), comprising:

providing a pair of substantially planar plates;

forming in each of the plates an outward depression (46, 50) extending to a peripheral edge thereof from a location spaced inward from the peripheral edge thereof;

forming a semi-annular flange portion (62, 66) on each of the plates (42, 44) about a periphery of the outward depression (46, 50) at the peripheral edge of the plate;

arranging the plates together to define a fluid channel therebetween with the outward depressions (46, 50) defining a flow opening (60) in communication with the fluid channel and with the semi-annular flange portions (62, 66) collectively forming an outer flange substantially about a periphery of the flow opening (60);

providing a tubular fitting (70) with a first end (82) and an outer surface (74) having an annular flange (76) thereon spaced apart from the first end (82), and inserting the first end (82) within the flow opening until the annular flange (76) abuts against the outer flange; and

securing the plates (42, 44) and the tubular fitting (70) together.

16. The method of claim 15 wherein the step of forming the semi-annular flange on each of the plates (42, 44) includes bending a portion of the planar plate outward to form the semi-annular flange (62, 66) with a substantially planar surface for contacting the annular flange.

17. The method of claim 15 wherein the step of securing includes brazing the plates (42, 44) and tubular fitting (70) together.

Ansprüche

1. Wärmetauscher (10), welcher aufweist:

ein Plattenpaar enthaltend eine erste (42) und eine zweite (44) Platte, die jeweils eine nach außen gehende Vertiefung (46, 50) haben, die sich zu einer Umfangskante von diesem erstreckt, wobei die erste und die zweite Platte (42, 44) einen Fluidkanal zwischen sich definieren und aneinander befestigt sind, die nach außen gehenden Vertiefungen (46, 50) eine Strömungsöffnung (58) definieren, die in Verbindung mit dem Fluidkanal ist, die erste Platte (42) einen integralen, halbringförmigen ersten Plattenflanschbereich (62) enthält, der um einen Umfang der nach außen gehenden Vertiefung (46) der ersten Platte an einer Umfangskante der ersten Platte (42) gebildet ist, und die zweite Platte (44) einen integralen, halbringförmigen zweiten Plattenflanschbereich (66) enthält, der um einen Umfang der nach außen gehenden Vertiefung (50) der zweiten Platte an einer Umfangskante der zweiten Platte (44) gebildet ist, und der erste und der zweite halbringförmige Plattenflanschbereich (62, 66) zusammen einen äußeren Flansch ergeben, der sich im Wesentlichen um einen Umfang der Strömungsöffnung (58) erstreckt; und

eine rohrförmige Armatur (70) mit einem ersten Ende (82) und einer äußeren Oberfläche (74), auf der ein ringförmiger Flansch (76) im Abstand von dem ersten Ende (82) angeordnet ist, welche rohrförmige Armatur (70) an dem Plattenpaar befestigt ist, wobei das erste Ende (82) in der Strömungsöffnung (58) aufgenommen ist und der ringförmige Flansch (76) an dem äußeren Flansch anliegt.

2. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Platte (42, 44) und die rohrförmige Armatur (70) aus Metall gebildet und durch Hartlötung verbunden sind.

3. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Platte (42, 44) jeweils eine weitere, nach außen gehende Vertiefung (46, 50) haben, die sich zu einer Umfangskante von diesen erstreckt, wobei die weiteren nach außen gehenden Vertiefungen (46, 50) eine weitere Strömungsöffnung (60) in Verbindung mit dem Fluidkanal definieren, die erste Platte (42) einen weiteren integralen, halbringförmigen Flanschbereich (62) der ersten Platte enthält, der um einen Umfang der weiteren nach außen gehenden Vertiefung (46) der ersten Platte (42) an einer Umfangskante der ersten Platte (42) gebildet ist, und die zweite Platte (44) einen weiteren integralen, halbringförmigen Flanschbereich (66) der zweiten Platte enthält, der um einen Umfang der weiteren nach außen gehenden Vertiefung (46) der zweiten Platte (44) an einer Umfangskante der zweiten Platte (44) gebildet ist, wobei der jeweils weitere halbringförmige Flanschbereich (62, 66) der ersten und der zweiten Platte einen weiteren äußeren Flansch ergeben, der sich im Wesentlichen um einen Umfang der weiteren Strömungsöffnung (60) herum erstreckt; und
eine weitere rohrförmige Armatur (70) mit einem ersten Ende (82) und einer äußeren Oberfläche (74), auf der ein ringförmiger Flansch (76) im Abstand von dem ersten Ende (82) angeordnet ist, vorgesehen ist, welche weitere rohrförmige Armatur (70) an dem Plattenpaar befestigt ist, wobei das erste Ende (82) hiervon in der weiteren Strömungsöffnung (60) aufgenommen ist und der ringförmige Flansch (76) hiervon an dem weiteren äußeren Flansch anliegt.

4. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 3, bei dem der Fluidkanal durch eine schlangenförmige Nut (22) erhalten ist, die in zumindest einer von der ersten und der zweiten Platte (42, 44) ausgebildet ist.

5. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, enthaltend mehrere weitere Plattenpaare, die jeweils einen Fluidkanal zwischen sich definieren, wobei das Plattenpaar und weitere Plattenpaare in einem Plattenpaarstapel (102) ausgerichtet sind und die Platten der Plattenpaare darin ausgebildete, zusammenwirkende Öffnungen (108, 110) haben, um Fluid im Kreislauf durch die Fluidkanäle zu führen.

6. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 1, bei dem sich der Flanschbereich der ersten Platte (62) im Wesentlichen senkrecht zu dem Rest der ersten Platte (42) erstreckt und der Flanschbereich (66) der zweiten Platte sich im Wesentlichen senkrecht zu dem Rest der zweiten Platte (44) erstreckt.

7. Wärmetausche (10) nach Anspruch 1, bei dem der äußere Flansch und der ringförmige Flansch (76) zusammenwirkende, planare ringförmige Oberflächen haben.

8. Wärmetauscher (10), welcher aufweist:

ein Paar aus jeweils einer im Wesentlichen planaren ersten und zweiten Platte (42, 44), die jeweils einen peripheren Kantenbereich, der einen mittleren Bereich umgibt, haben, wobei die Platten (42, 44) dichtend an den Umfangskantenbereichen von diesen miteinander verbunden sind und einen Fluidkanal zwischen den mittleren Bereichen von diesen definieren, die erste und die zweite Platte (42, 44) jeweils eine nach außen gehende Vertiefung (46, 50), die sich zu einer Kante von diesen erstreckt, enthalten, die nach außen gehenden Vertiefungen (46, 50) zusammenwirken, um eine Strömungsöffnung (58) zu bilden, die mit dem Fluidkanal verbunden ist und sich durch die Umfangskantenbereiche der ersten und der zweiten Platte (42, 44) erstreckt, die erste Platte (42) einen halbringförmigen Flanschbereich (62) der ersten Platte enthält, der um einen Umfang der nach außen gehenden Vertiefung (46) der ersten Platte an dem Umfangskantenbereich der ersten Platte (42) ausgebildet ist, und die zweite Platte (44) einen halbringförmigen Flanschbereich (66) der zweiten Platte enthält, der um einen Umfang der nach außen gehenden Vertiefung (50) der zweite Platte an dem Umfangskantenbereich der zweiten Platte (44) ausgebildet ist, der Flanschbereich (62) der ersten Platte und der Flanschbereich (66) der zweiten Platte zusammen einen äußeren Flansch bilden, der sich im Wesentlichen um einen Umfang der Strömungsöffnung (58) herum erstreckt, der äußere Flansch eine im Wesentlichen planare Oberfläche hat, die von der Strömungsöffnung (58) abgewandt ist; und

eine rohrförmige Armatur (70) einen Körperbereich mit einem ersten Ende (82) und einem ringförmigen Flansch (76) im Abstand von dem ersten Ende (82) auf einer äußeren Oberfläche (74) des Körperbereichs hat, welche rohrförmige Armatur (70) an dem Plattenpaar befestigt ist, wobei das erste Ende (82) in der Strömungsöffnung (58) aufgenommen ist und der ringförmige Flansch (76) an der im Wesentlichen planaren Oberfläche des äußeren Flansches anliegt.

9. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 8, bei dem sich der äußere Flansch über einen größeren radialen Abstand als der ringförmige Flansch (76) der rohrförmigen Armatur (70) erstreckt.

10. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 8, bei dem die erste und die zweite Platte (42, 44) jeweils eine weitere, nach außen gehende Vertiefung (46, 50), die sich durch die Umfangskantenbereiche von diesen erstreckt, aufweisen, die weiteren nach außen gehenden Vertiefungen (46, 50) eine weitere Strömungsöffnung (60) definieren, die mit dem Fluidkanal verbunden ist, wobei die erste Platte (42) einen weiteren halbringförmigen Flanschbereich (62) der ersten Platte enthält, der um einen Umfang der weiteren nach außen gehenden Vertiefung (46) der ersten Platte (42) an dem Umfangskantenbereich der ersten Platte (42) ausgebildet ist, und die zweite Platte (44) einen weiteren halbringförmigen Flanschbereich (66) der zweiten Platte enthält, der um einen Umfang der weiteren nach außen gehenden Vertiefung (46) der zweiten Platte (44) an dem Umfangskantenbereich der zweiten Platte (44) ausgebildet ist, der jeweils weitere halbringförmige Flanschbereich (62, 66) der ersten und der zweiten Platte einen weiteren äußeren Flansch ergeben, der sich im Wesentlichen um einen Umfang der weiteren Strömungsöffnung (60) herum erstreckt, und der weitere äußere Flansch eine im Wesentlichen planare Oberfläche hat, die von der weiteren Strömungsöffnung (60) abgewandt ist; und
eine weitere rohrförmige Armatur (70) mit einem Körperbereich, der ein erstes Ende (82) und einen ringförmigen Flansch (76) im Abstand von dem ersten Ende (82) auf einer äußeren Oberfläche (74) des Körperbereichs hat, vorgesehen ist, welche weitere rohrförmige Armatur (70) an dem Plattenpaar befestigt ist, wobei das erste Ende (82) von dieser in der weiteren Strömungsöffnung (60) aufgenommen ist und der ringförmige Flansch (76) von dieser an der im Wesentlichen planaren Oberfläche des weiteren äußeren Flansches anliegt.

11. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 10, bei dem der Fluidkanal durch eine schlangenförmige Nut (22) vorgesehen ist, die in zumindest einer von der ersten und der zweiten Platte (42, 44) ausgebildet ist.

12. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 8, enthaltend mehrere weitere Plattenpaare, die jeweils einen Fluidkanal zwischen sich definieren, wobei das Paar aus der ersten und der zweiten Platte (42, 44) und weitere Plattenpaare in einem Plattenpaarstapel (102) ausgerichtet sind und die Platten der Plattenpaare darin ausgebildete, zusammenwirkende Öffnungen haben, um Fluid im Kreislauf durch die Fluidkanäle zu führen.

13. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 8, bei dem die erste und die zweite Platte (42, 44) und die rohrförmige Armatur (70) aus Metall gebildet und durch Hartlöten miteinander verbunden sind.

14. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 8, bei dem der Flanschbereich (62) der ersten Platte sich im Wesentlichen senkrecht gegenüber dem Rest der ersten Platte (42) erstreckt und der Flanschbereich (66) der zweiten Platte sich im Wesentlichen senkrecht gegenüber dem Rest der zweiten Platte (44) erstreckt.

15. Verfahren zum Bilden eines Wärmetauschers (10), welches aufweist:

Vorsehen eines Paares von im Wesentlichen planaren Platten;

Bilden einer nach außen gehenden Vertiefung (46, 50) in jeder der Platten, die sich zu einer Umfangskante von dieser von einer Stelle, die einen Abstand von der Umfangskante nach innen aufweist, erstreckt;

Bilden eines halbringförmigen Flanschbereichs (62, 66) an jeder der Platten (42, 44) um einen Umfang der nach außen gehenden Vertiefung (46, 50) herum an der Umfangskante der Platte;

Anordnen der Platten zueinander, um einen Fluidkanal zwischen diesen zu definieren, wobei die nach außen gehenden Vertiefungen (46, 50) eine Strömungsöffnung (60) in Verbindung mit dem Fluidkanal definieren und die halbringförmigen Flanschbereiche (62, 66) zusammen einen äußeren Flansch im Wesentlichen um den Umfang der Strömungsöffnung (60) herum bilden;

Vorsehen einer rohrförmigen Armatur (70) mit einem ersten Ende und einer äußeren Oberfläche (74), auf der ein ringförmiger Flansch (76) im Abstand von dem ersten Ende (82) angeordnet ist, und Einsetzen des ersten Endes (82) in die Strömungsöffnung, bis der ringförmige Flansch (76) an dem äußeren Flansch anliegt; und

Befestigen der Platten (42, 44) und der rohrförmigen Armatur (70) aneinander.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Schritt des Bildens des halbringförmigen Flansches an jeder der Platten (42, 44) das Biegen eines Bereichs der planaren Platte nach außen enthält, um den halbringförmigen Flansch (62, 66) mit einer im Wesentlichen planaren Oberfläche zum Kontaktieren des ringförmigen Flansches zu bilden.

17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Schritt des Befestigens das Hartlöten der Platten (42, 44) und der rohrförmigen Armatur (70) miteinander enthält.

Revendications

1. Echangeur thermique (10) comprenant :

une paire de plaques incluant des première (42) et seconde (44) plaques dont chacune comporte une dépression dirigée vers l'extérieur (46, 50) s'étendant jusqu'à son bord périphérique, les première et seconde plaques (42, 44) définissant un canal de fluide entre elles et étant fixées l'une à l'autre, les dépressions dirigées vers l'extérieur (46, 50) définissant une ouverture d'écoulement (58) en communication avec le canal de fluide, la première plaque (42) incluant une partie de flanc de première plaque semi-annulaire intégrale (62) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur de première plaque (46) au niveau d'un bord périphérique de la première plaque (42) et la seconde plaque (44) incluant une partie de flanc de seconde plaque semi-annulaire intégrale (66) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur de seconde plaque (50) au niveau d'un bord périphérique de la seconde plaque (44), les parties de flanc de première et seconde plaques semi-annulaires (62, 66) constituant collectivement un flanc externe s'étendant sensiblement autour d'une périphérie de l'ouverture d'écoulement (58) ; et

un raccord tubulaire (70) muni d'une première extrémité (82) et d'une surface externe (74) comportant un flanc annulaire (76) dessus espacée de la première extrémité (82), le raccord tubulaire (70) étant fixé à la paire de plaques tandis que la première extrémité (82) est reçue à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement (58) et que le flanc annulaire (76) vient en butée contre le flanc externe.

2. Echangeur thermique (10) selon la revendication 1, dans lequel les première et seconde plaques (42, 44) et le raccord tubulaire (70) sont formés à partir de métal et sont brasés ensemble.

3. Echangeur thermique (10) selon la revendication 1, dans lequel les première et seconde plaques (42, 44) comportent chacune une dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46, 50) s'étendant jusqu'à leur bord périphérique, les dépressions dirigées vers l'extérieur supplémentaires (46, 50) définissant une ouverture d'écoulement supplémentaire (60) en communication avec le canal de fluide, la première plaque (42) incluant une partie de flanc de première plaque semi-annulaire intégrale supplémentaire (62) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46) de première plaque (42) au niveau d'un bord périphérique de la première plaque (42) et la seconde plaque (44) incluant une partie de flanc de seconde plaque semi-annulaire intégrale supplémentaire (66) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46) de seconde plaque (44) au niveau d'un bord périphérique de la seconde plaque (44), les parties de flanc de première et seconde plaques semi-annulaires supplémentaires (62, 66) constituant un flanc externe supplémentaire s'étendant sensiblement autour d'une périphérie de l'ouverture d'écoulement supplémentaire (60) ; et
un raccord tubulaire supplémentaire (70) muni d'une première extrémité (82) et d'une surface externe (74) comportant un flanc annulaire (76) dessus espacée de la première extrémité (82), le raccord tubulaire supplémentaire (70) étant fixé à la paire de plaques tandis que sa première extrémité (82) est reçue à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement supplémentaire (60) et que son flanc annulaire (76) vient en butée contre le flanc externe supplémentaire.

4. Echangeur thermique (10) selon la revendication 3, dans lequel le canal de fluide est ménagé au travers d'une gorge en serpentin (22) formée dans au moins l'une des première et seconde plaques (42, 44).

5. Echangeur thermique (10) selon la revendication 1, incluant une pluralité de paires de plaques supplémentaires dont chacune définit un canal de fluide entre, la paire de plaques et les paires de plaques supplémentaires étant alignées selon une pile de paires de plaques (102), les plaques des paires de plaques comportant des ouvertures de coopération (108, 110) formées dedans pour permettre la circulation d'un fluide au travers des canaux de fluide.

6. Echangeur thermique (10) selon la revendication 1, dans lequel la partie de flanc de première plaque (62) s'étend sensiblement perpendiculairement depuis un reste de la première plaque (42) et la partie de flanc de seconde plaque (66) s'étend sensiblement perpendiculairement depuis un reste de la seconde plaque (44).

7. Echangeur thermique (10) selon la revendication 1, dans lequel le flanc externe et le flanc annulaire (76) comportent des surfaces annulaires planes de coopération.

8. Echangeur thermique (10) comprenant :

une paire de première et seconde plaques sensiblement planes (42, 44) dont chacune comporte une partie de bord périphérique entourant une partie centrale, les plaques (42, 44) étant jointes de façon étanche sur leurs parties de bord périphérique et définissant un canal de fluide entre leurs parties centrales, les première et seconde plaques (42, 44) incluant chacune une dépression dirigée vers l'extérieur (46, 50) s'étendant jusqu'à leur bord, les dépressions dirigées vers l'extérieur (46, 50) coopérant pour former une ouverture d'écoulement (58) communiquant avec le canal de fluide et s'étendant au travers des parties de bord périphérique des première et seconde plaques (42, 44), la première plaque (42) incluant une partie de flanc de première plaque semi-annulaire (62) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur de première plaque (46) au niveau de la partie de bord périphérique de la première plaque (42) et la seconde plaque (44) incluant une partie de flanc de seconde plaque semi-annulaire (66) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur de seconde plaque (50) au niveau de la partie de bord périphérique de la seconde plaque (44), la partie de flanc de première plaque (62) et la partie de flanc de seconde plaque (66) formant par jonction un flanc externe s'étendant sensiblement autour d'une périphérie de l'ouverture d'écoulement (58), le flanc externe comportant une surface sensiblement plane à distance et en face de l'ouverture d'écoulement (58) ; et

un raccord tubulaire (70) comportant une partie de corps munie d'une première extrémité (82) et d'un flanc annulaire (76) sur une surface externe (74) de la partie de corps espacé de la première extrémité (82), le raccord tubulaire (70) étant fixé à la paire de plaques tandis que la première extrémité (82) est reçue à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement (58) et que le flanc annulaire (76) vient en butée contre la surface sensiblement plane du flanc externe.

9. Echangeur thermique (10) selon la revendication 8, dans lequel le flanc externe s'étend sur une distance radiale plus grande que le flanc annulaire (76) du raccord tubulaire (70).

10. Echangeur thermique (10) selon la revendication 8, dans lequel les première et seconde plaques (42, 44) comportent chacune une dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46, 50) s'étendant au travers de leurs parties de bord périphérique, les dépressions dirigées vers l'extérieur supplémentaires (46, 50) définissant une ouverture d'écoulement supplémentaire (60) en communication avec le canal de fluide, la première plaque (42) incluant une partie de flanc de première plaque semi-annulaire supplémentaire (62) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46) de première plaque (42) au niveau de la partie de bord périphérique de la première plaque (42) et la seconde plaque (44) incluant une partie de flanc de seconde plaque semi-annulaire supplémentaire (66) formée sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur supplémentaire (46) de seconde plaque (44) au niveau de la partie de bord périphérique de la seconde plaque (44), les parties de flanc de première et seconde plaques semi-annulaires supplémentaires (62, 66) constituant un flanc externe supplémentaire s'étendant sensiblement autour d'une périphérie de l'ouverture d'écoulement supplémentaire (60), le flanc externe supplémentaire comportant une surface sensiblement plane à distance et en face de l'ouverture d'écoulement supplémentaire (60) ; et
un raccord tubulaire supplémentaire (70) comportant une partie de corps munie d'une première extrémité (82) et d'un flanc annulaire (76) sur une surface externe (74) de la partie de corps espacé de la première extrémité (82), le raccord tubulaire supplémentaire (70) étant fixé aux paires de plaques tandis que sa première extrémité (82) est reçue à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement supplémentaire (60) et que son flanc annulaire (76) vient en butée contre la surface sensiblement plane du flanc externe supplémentaire.

11. Echangeur thermique (10) selon la revendication 10, dans lequel le canal de fluide est ménagé au travers d'une gorge en serpentin (22) formée dans au moins l'une des première et seconde plaques (42, 44).

12. Echangeur thermique (10) selon la revendication 8, incluant une pluralité de paires de plaques supplémentaires dont chacune définit un canal de fluide entre, la paire de première et seconde plaques (42, 44) et les paires de plaques supplémentaires étant alignées selon une pile de paires de plaques (102), les plaques des paires de plaques comportant des ouvertures de coopération formées dedans pour permettre la circulation d'un fluide au travers des canaux de fluide.

13. Echangeur thermique (10) selon la revendication 8, dans lequel les première et seconde plaques (42, 44) et le raccord tubulaire (70) sont formés à partir de métal et sont brasés ensemble.

14. Echangeur thermique (10) selon la revendication 8, dans lequel la partie de flanc de première plaque (62) s'étend sensiblement perpendiculairement depuis un reste de la première plaque (42) et la partie de flanc de seconde plaque (66) s'étend sensiblement perpendiculairement depuis un reste de la seconde plaque (44).

15. Procédé pour former un échangeur thermique (10), comprenant :

la constitution d'une paire de plaques sensiblement planes ;

la formation, dans chacune des plaques, d'une dépression dirigée vers l'extérieur (46, 50) s'étendant jusqu'à son bord périphérique depuis un emplacement espacé vers l'intérieur depuis son bord périphérique ;

la formation d'une partie de flanc semi-annulaire (62, 66) sur chacune des plaques (42, 44) sur une périphérie de la dépression dirigée vers l'extérieur (46, 50) au niveau du bord périphérique de la plaque ;

l'agencement des plaques ensemble pour définir un canal de fluide entre elles, les dépressions dirigées vers l'extérieur (46, 50) définissant une ouverture d'écoulement (60) en communication avec le canal de fluide et les parties de flanc semi-annulaires (62, 66) formant collectivement un flanc externe sensiblement sur une périphérie de l'ouverture d'écoulement (60) ;

la constitution d'un raccord tubulaire (70) muni d'une première extrémité (82) et d'une surface externe (74) comportant un flanc annulaire (76) dessus espacé de la première extrémité (82), et l'insertion de la première extrémité (82) à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement jusqu'à ce que le flanc annulaire (76) vienne en butée contre le flanc externe ; et

la fixation des plaques (42, 44) et du raccord tubulaire (70) ensemble.

16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l'étape de formation du flanc semi-annulaire sur chacune des plaques (42, 44) inclut la flexion d'une partie de la plaque plane vers l'extérieur de manière à former le flanc semi-annulaire (62, 66) de telle sorte qu'elle soit munie d'une surface sensiblement plane pour une entrée en contact avec le flanc annulaire.

17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l'étape de fixation inclut le brasage des plaques (42, 44) et du raccord tubulaire (70) ensemble.

Drawing